Multimetre Hatalarının Ölçüm Sonuçlarına Etkisinin Analizi
Voltmetrenin iç direnci Rv ne kadar büyük olursa, ölçülen değer, ölçülen voltajdan daha düşük olan gerçek değere o kadar yakın olur, hata o kadar küçük olur ve hassasiyet o kadar yüksek olur. Bu nedenle multimetrenin direnç aralığı multimetrenin bir parametresidir. Bu makale analiz yoluyla aşağıdaki sonuçları çıkarmaktadır:
1. Aynı nesneyi ölçmek için farklı voltaj hassasiyetlerine sahip iki multimetre kullanılırsa, daha yüksek voltaj hassasiyetine sahip multimetrenin ölçüm hatası, daha düşük voltaj hassasiyetine sahip multimetrenin ölçüm hatasından daha küçük olacaktır.
2. Aynı multimetrenin farklı aralıkları için, voltaj aralığı ne kadar büyük olursa, iç direnç o kadar yüksek olur ve hataların ölçüm sonuçları üzerindeki etkisi o kadar küçük olur.
Burada hataların ölçüm sonuçları üzerindeki etkisini gösteren bir örnek verilmiştir. Gerilim ölçümü sırasındaki hata analizi şekilde gösterilmiştir.
Şekilde, r=200K Ω iç direncine sahip DC güç kaynağı U=10v. Bu voltajı ölçmek için voltaj duyarlılığı 20K Ω/V olan bir multimetre seçilmiştir. Hata ölçüm sonuçlarını ne kadar etkiler? 1M Ω iç dirençle 10V yerine 50V seçersek hatanın ölçüm sonuçları üzerinde ne kadar etkisi olur?
Çözüm:
İlk kez ölçüm yaparken, 10V voltaj aralığını ve Rv=200k Ω iç direncini seçin, ardından:
Göreceli hata:
İkinci kez ölçüm yaparken, 50V voltaj aralığını ve Rv=1M Ω iç direncini seçin, ardından:
Göreceli hata:
İkinci ölçümde bağıl hatanın ölçüm sonuçlarına daha az etki ettiği görülmektedir. Yani ölçüm sürecinde hassasiyeti sağlamak ve ölçüm hatalarını azaltmak için bazen daha geniş bir voltaj aralığı da seçilebilir. Bunun nedeni, voltaj aralığı ne kadar büyük olursa, iç direnç de o kadar büyük olur ve voltaj hassasiyeti de o kadar yüksek olur. Elbette voltaj aralığı çok büyük seçilemez, aksi takdirde ibrenin sapma açısı çok küçük olacak ve okuma hatalı olacaktır. AC güç kaynağının iç direnci genellikle düşüktür ve AC voltajını ölçmek için düşük voltaj duyarlılığına sahip bir multimetre kullanılabilir.
Yukarıdaki analizden, bir multimetre ile voltajı ölçerken, multimetrenin sayaç kafası ölçülen devreye paralel olarak bağlandığından, multimetrenin voltaj aralığında daha yüksek bir iç dirence sahip olmanın tercih edildiği sonucuna varılabilir. Sayacın iç direnci ne kadar büyük olursa, hataların ölçüm sonuçları üzerindeki etkisi o kadar küçük ve hassasiyet de o kadar yüksek olur.
